大跨度缆索承重桥并列索尾流激振研究 被引量：15

1

作者 杜晓庆 蒋本建 +2 位作者 代钦 王国砚 孙雅慧 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期842-850,共9页

近距离并列索（并列吊索和并列斜拉索）在大跨度缆索承重桥中应用广泛,下游索常会发生尾流致涡激共振、尾流驰振和尾流颤振等尾流激振。以间距为4 D（D为圆柱直径）的串列和错列双圆柱的尾流致涡激共振和尾流驰振为研究对象,在风攻角为0... 近距离并列索（并列吊索和并列斜拉索）在大跨度缆索承重桥中应用广泛,下游索常会发生尾流致涡激共振、尾流驰振和尾流颤振等尾流激振。以间距为4 D（D为圆柱直径）的串列和错列双圆柱的尾流致涡激共振和尾流驰振为研究对象,在风攻角为0°~20°的条件下,主要通过风洞试验研究了下游圆柱发生尾流激振的起振条件、振动幅度和运动轨迹,研究了提高结构阻尼比的减振效果,讨论了尾流驰振的雷诺数效应,结合静止双圆柱绕流场的大涡模拟结果对尾流干扰机理进行了探讨。研究表明：在某些风攻角下,下游圆柱的尾流致涡激共振振幅远大于单圆柱涡激共振振幅;在0°以外的其他风攻角下,下游圆柱均发生大幅尾流驰振,但小攻角（5°和10°）与大攻角（20°）下的尾流驰振现象有明显差别,很可能存在不同的流场激励机理;风攻角为15°时,下游圆柱的尾流驰振有明显的雷诺数效应,其动力响应特性与经典驰振不同,下游圆柱起振后的振幅和运动轨迹随雷诺数（风速）的增大呈现复杂的变化形态;提高结构阻尼比可有效抑制下游圆柱的尾流致涡激共振,但对尾流驰振的减振效果不佳。 展开更多

关键词 并列索 尾流激振 风洞试验 雷诺数效应 振动控制

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离心压缩机叶轮尾流激振载荷特性对动应力的影响 被引量：7

2

作者 周芒 徐胜利 +4 位作者 栗玉领 关振群 伊洪丽 孟继纲 李振华 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期159-164,共6页

阐述叶轮尾流激振机理及尾流激振引起的振动应力的计算方法。通过对非定常CFD计算结果处理得到叶轮气动载荷特性,并详细分析了叶轮通过频率载荷幅值与相位分布。利用完全载荷模型进行叶轮动应力计算。将完全载荷模型得到的动应力结果与... 阐述叶轮尾流激振机理及尾流激振引起的振动应力的计算方法。通过对非定常CFD计算结果处理得到叶轮气动载荷特性,并详细分析了叶轮通过频率载荷幅值与相位分布。利用完全载荷模型进行叶轮动应力计算。将完全载荷模型得到的动应力结果与简化相位分布的载荷模型、简化幅值与相位分布的载荷模型得到的动应力结果进行比较,分析简化模型的不足。可为叶轮设计中动应力的准确预估和叶轮疲劳破坏机理的研究提供参考。 展开更多

关键词 叶轮 尾流激振 共振 动应力 载荷模型

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尾流激振情况下叶片强迫响应瞬态分析方法 被引量：23

3

作者 孟越 李琳 李其汉 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期671-674,共4页

对叶片强迫响应问题,提出应用瞬态分析的方法,针对转子叶片在前排静子叶片尾流激振情况下的位移和应力进行预估.流场进行全场三维非定常求解,将三维非定常气动力引入转子叶片有限元结构计算中,对尾流激振情况下叶片强迫响应问题进行瞬... 对叶片强迫响应问题,提出应用瞬态分析的方法,针对转子叶片在前排静子叶片尾流激振情况下的位移和应力进行预估.流场进行全场三维非定常求解,将三维非定常气动力引入转子叶片有限元结构计算中,对尾流激振情况下叶片强迫响应问题进行瞬态分析,比较了不同转速下叶片的强迫响应,得到响应位移及应力变化的分析结果.采用叶片强迫响应瞬态分析方法,从流场的求解到结构响应的求解均应用成熟的通用软件,为工程应用该方法进行尾流激振情况下叶片振动应力预估及阻尼的研究提供了一个可行的方法. 展开更多

关键词 尾流激振 强迫响应 瞬态分析

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双转子发动机转差引起的叶片尾流激振 被引量：2

4

作者 赵福星 史海秋 杨兴宇 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1098-1101,共4页

介绍了双转子结构发动机在飞行使用中高、低压转子转速差随转速的变化特点,提出了转差可能在高、低压转子交界处的动叶间引起尾流激振的观点,并通过计算实例对转差引起的叶片尾流激振特点作了简要描述.与导向器的尾流激振比较,转差引起... 介绍了双转子结构发动机在飞行使用中高、低压转子转速差随转速的变化特点,提出了转差可能在高、低压转子交界处的动叶间引起尾流激振的观点,并通过计算实例对转差引起的叶片尾流激振特点作了简要描述.与导向器的尾流激振比较,转差引起的叶片尾流激振有着易激起危险的低阶振型、共振转速范围宽和激振强度低的特点. 展开更多

关键词 航空 航天推进系统 转差 尾流激振 双转子发动机

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尾流激振对转子叶片振动应力影响试验研究 被引量：7

5

作者 向宏辉 任铭林 杜文军 《燃气轮机技术》 2010年第1期25-29,共5页

利用一台单级风扇试验件,通过对零级导叶尾流参数和转子叶片振动应力的测量,研究了尾流激振强度及叶片振动应力的变化特性,分析了零导安装角和零导与转子之间的轴向间距对转子叶片振动应力的影响。试验结果表明:等转速线上随工况点向失... 利用一台单级风扇试验件,通过对零级导叶尾流参数和转子叶片振动应力的测量,研究了尾流激振强度及叶片振动应力的变化特性,分析了零导安装角和零导与转子之间的轴向间距对转子叶片振动应力的影响。试验结果表明:等转速线上随工况点向失速边界移动时,零导总压损失系数急剧上升,转子叶片振动应力不断增大;打开零导安装角或减小零导与转子之间的轴向间距均能增大下游转子叶片的振动应力。 展开更多

关键词 尾流激振 总压损失系数 轴向间距 振动应力

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尾流激振情况下桥梁气动导数识别及误差分析

6

作者 张欣 杜修力 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第S2期101-105,共5页

对钝体桥梁模型在尾流激励下的随机振动进行辨识,得到气动导数。建立气动导数辨识误差因子,衡量辨识效果。在辨识过程中,通过输出协方差估计得到虚拟马科夫参数的时间序列,利用ERA方法辨识得到等效线性系统的状态矩阵并获得气动导数。在... 对钝体桥梁模型在尾流激励下的随机振动进行辨识,得到气动导数。建立气动导数辨识误差因子,衡量辨识效果。在辨识过程中,通过输出协方差估计得到虚拟马科夫参数的时间序列,利用ERA方法辨识得到等效线性系统的状态矩阵并获得气动导数。在ERA框架内建立辨识结果的能量误差因子。通过与自由衰减振动的辨识结果相比对,讨论耦合系统的非线性本质。针对两种截面形式的试验结果表明,耦合系统的辨识误差与该系统的非线性有明显关联。 展开更多

关键词 桥梁 气动导数 尾流激振 ERA 误差

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双圆柱尾流激振研究进展

7

作者 李大树 《黑龙江交通科技》 2016年第9期86-87,共2页

双圆柱尾流激振是流体力学中经典而复杂的课题,很多国内外学者都对它做出了较为深入的研究,但是对尾流激振的机理还不是很透彻,因此还需要更为细致的研究。文章通过总结关于尾流激振的理论分析、风洞试验、数值模拟的相关研究,提出了对... 双圆柱尾流激振是流体力学中经典而复杂的课题,很多国内外学者都对它做出了较为深入的研究,但是对尾流激振的机理还不是很透彻,因此还需要更为细致的研究。文章通过总结关于尾流激振的理论分析、风洞试验、数值模拟的相关研究,提出了对今后研究重点,发展趋势的看法,认为PIV风洞试验有着风洞试验和数值模拟的优点,对解释尾流激振机理意义重大。 展开更多

关键词 尾流激振 理论分析 风洞试验 数值模拟

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悬索桥双吊索尾流致涡激振动的大涡模拟 被引量：3

8

作者 赵燕 林伟群 +2 位作者 杜晓庆 杨骁 代钦 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第16期129-136,共8页

双吊索在大跨度悬索桥上应用广泛,在强/台风作用下,下游吊索常发生尾流激振。采用大涡模拟法,对雷诺数为1×10^4~4×10^4的串列双圆柱尾流致涡激振动进行数值模拟,研究了振动特性和流场流态随折减风速的变化规律,探讨了下游圆... 双吊索在大跨度悬索桥上应用广泛,在强/台风作用下,下游吊索常发生尾流激振。采用大涡模拟法,对雷诺数为1×10^4~4×10^4的串列双圆柱尾流致涡激振动进行数值模拟,研究了振动特性和流场流态随折减风速的变化规律,探讨了下游圆柱的动力响应、绕流场特性以及气动力三者之间的耦合关系,分析了尾流致涡激振动的流场干扰机理。结果表明:大涡模拟结果与风洞试验结果吻合良好,在某些折减风速范围内,下游圆柱会发生较大幅度的尾流致涡激共振;在下游圆柱的横风向振幅逐渐增大过程中,位移的瞬时相位领先于升力,在一个振动周期内升力对下游圆柱做正功,而位移与升力之间的相位差则逐渐增大;当发生涡激共振时,上游圆柱的尾流对下游圆柱有两种干扰形式:当下游圆柱偏离平衡位置时,从上游圆柱脱落的旋涡与下游圆柱的剪切层发生相互作用;而当下游圆柱在平衡位置附近时,上游圆柱的旋涡会撞击到下游圆柱迎风面。 展开更多

关键词 悬索桥 双吊索 尾流激振 涡激振动 大涡模拟(LES) 干扰机理

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潜水式尾流激振压电俘能器的输出性能研究 被引量：2

9

作者 单小彪 隋广东 +2 位作者 田海港 王艺聪 谢涛 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第20期101-110,共10页

为解决水下传感器的自供能问题,提出一种潜水式尾流激振压电俘能器。通过推导的俘能器流-固-电耦合场数学模型,结合有限元仿真模型,获得俘能器的流激力。仿真与试验数据具有良好的一致性,验证数学模型和仿真的正确性。对于振动柱直径为1... 为解决水下传感器的自供能问题,提出一种潜水式尾流激振压电俘能器。通过推导的俘能器流-固-电耦合场数学模型,结合有限元仿真模型,获得俘能器的流激力。仿真与试验数据具有良好的一致性,验证数学模型和仿真的正确性。对于振动柱直径为15 mm的俘能器,增加固定柱直径可有效提高其输出性能。当两柱中心距为20 mm时,PEH_05_15俘能器输出最大电压为23.36V,是PEH_00_15俘能器最大输出电压的1.51倍。PEH_05_20俘能器在中心距为15mm时输出最大电压为41.85 V,同比无固定柱俘能器的输出电压提升了1.21倍。 展开更多

关键词 压电俘能器 尾流激振 流-固-电耦合 输出电压 俘获性能

原文传递

不对称静子尾迹流场激振力分析及计算方法 被引量：6

10

作者 孟越 李琳 李其汉 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1005-1008,共4页

为降低转子叶片在前排静子尾迹流场激振情况下的动应力,提高转子叶片疲劳寿命,对不对称静子叶片分布进行流场分析,研究在不对称静子分布非谐情况下,转子所受到的尾迹流场的激振力频谱及幅值.研究表明不对称静子分布非谐设计下,转子所受... 为降低转子叶片在前排静子尾迹流场激振情况下的动应力,提高转子叶片疲劳寿命,对不对称静子叶片分布进行流场分析,研究在不对称静子分布非谐情况下,转子所受到的尾迹流场的激振力频谱及幅值.研究表明不对称静子分布非谐设计下,转子所受到的激振力由静子均布情况下的单频率高幅值激振转变为多频率成分低幅值激振力,通过对各个频率成分幅值的计算分析,得到了不对称静子分布非谐设计可有效降低转子叶片受到的尾流激振力,提高疲劳寿命的结论.同时,对不对称静子分布的三维流场计算,提出了简化计算方法,可大大降低计算时间和对计算机硬件要求. 展开更多

关键词 不对称非谐 尾流激振 简化计算

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尾流激励下功能梯度叶片动力学行为研究

11

作者 王鑫鑫 叶天贵 +1 位作者 靳国永 刘志刚 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期226-234,共9页

为探究尾流激振力作用下旋转功能梯度叶片的振动特性,本文建立了具有任意预置角的旋转功能梯度叶片模型,并对其动力学行为展开研究。基于改进Fourier级数对旋转叶片的振动位移场进行拟合,采用罚函数实现叶片任意边界约束,尾流激振力展... 为探究尾流激振力作用下旋转功能梯度叶片的振动特性,本文建立了具有任意预置角的旋转功能梯度叶片模型,并对其动力学行为展开研究。基于改进Fourier级数对旋转叶片的振动位移场进行拟合,采用罚函数实现叶片任意边界约束,尾流激振力展开为多项正弦谐波叠加的形式,通过Ritz法对旋转叶片的振动问题进行求解。经过与文献中结果对比验证了方法的收敛性和正确性,并给出新的计算结果和关键参数分析。研究表明:通过改变功能梯度叶片的组分分布可以调整其固有频率;叶片各阶固有频率会随转速、轮毂半径、预置角的增加而增大;在转速范围一定时,谐次越高的尾流激振力谐波引起的临界转速也越多。 展开更多

关键词 旋转叶片 功能梯度材料 尾流激振力 振动 任意预置角 改进Fourier级数 罚函数法 RITZ法

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大型离心压缩机闭式叶轮动力特性分析 被引量：13

12

作者 关振群 王鄢 +6 位作者 杨树华 刘万青 刘亚丽 王斌 张长海 周芒 张昭 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期320-326,共7页

通过模态分析与尾流激振响应分析,研究了离心压缩机闭式叶轮的动力特性与共振条件.针对尾流激振问题,基于气动计算建立激振力简化模型,提出了考虑激振力相位差的谐响应分析方法,计算出尾流激振产生的动应力水平与动力放大系数;基于IIW... 通过模态分析与尾流激振响应分析,研究了离心压缩机闭式叶轮的动力特性与共振条件.针对尾流激振问题,基于气动计算建立激振力简化模型,提出了考虑激振力相位差的谐响应分析方法,计算出尾流激振产生的动应力水平与动力放大系数;基于IIW焊接疲劳标准计算了叶轮的结构热点应力.数值分析结果表明,在一定转速下,尾流激振产生的应力范围超过截止极限的50%,验证了三重点共振条件有效性的同时,指出了其局限性. 展开更多

关键词 叶轮 模态分析 尾流激振 结构热点应力

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轴流压气机双排整流器叶片裂纹原因分析 被引量：3

13

作者 刘丽玉 卢文海 刘德林 《失效分析与预防》 2012年第4期253-256,共4页

某发动机外场试车后分解,经荧光检查发现其轴流压气机双排整流器叶片进气边叶根R位置存在裂纹。对开裂叶片进行外观检查、断口观察、金相检测、硬度测试,并对叶片工作状态进行分析,探讨裂纹成因。结果表明:叶片裂纹性质为疲劳裂纹,发动... 某发动机外场试车后分解,经荧光检查发现其轴流压气机双排整流器叶片进气边叶根R位置存在裂纹。对开裂叶片进行外观检查、断口观察、金相检测、硬度测试,并对叶片工作状态进行分析,探讨裂纹成因。结果表明:叶片裂纹性质为疲劳裂纹,发动机工作时叶片固有频率与尾流激振频率发生重叠,产生共振,致使叶片叶根处裂纹萌生扩展。 展开更多

关键词 静子叶片 尾流激振 共振 失效分析

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近距离并列拉索三分力风场数值模拟

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作者 孙亭亭 杨吉新 +1 位作者 史言稳 黎建华 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 2018年第4期507-509,531,共4页

为了解决大跨度桥梁中近距离并列拉索在风荷载作用下的相互作用机理,利用数值分析软件模拟脉动风的时程导入流体力学计算软件中,选择RNG k-ε湍流模型,采用O-Block结构性网格建立风流场模型。通过计算可以看出,上游拉索的升力系数是负值... 为了解决大跨度桥梁中近距离并列拉索在风荷载作用下的相互作用机理,利用数值分析软件模拟脉动风的时程导入流体力学计算软件中,选择RNG k-ε湍流模型,采用O-Block结构性网格建立风流场模型。通过计算可以看出,上游拉索的升力系数是负值,主要表现为抑制下游拉索振动,由于产生的涡街对下游拉索所产生的升力系数为正值,使得下游拉索振动加剧。对于阻力系数,来流风直接吹向上游拉索,上游拉索有向下游靠拢的趋势,所以会导致下游拉索的阻力出现紊乱。下游拉索伴随着上游拉索产生的涡街而不断变化,下游拉索受上游拉索影响较大。 展开更多

关键词 RNG k-ε模型 数值模拟 并列拉索 尾流激振

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